前序

之前了解了Models，Prompt，但有些資料又把這塊與輸出合稱為模型輸入輸出（Model I/O）?：這是與各種大語言模型進行交互的基本組件。它允許開發者管理提示（prompt），通過通用接口調用語言模型，并從模型輸出中提取信息。簡單來說，這個組件負責與大語言模型“對話”，將請求傳遞給模型，并接收回復?。
這篇文章就補充一下這個O（output）的內容。

輸出解釋器

Output Parsers（輸出解析器），是langchain中提供給我們對模型響應內容進行格式化輸出的。LLM的輸出為文本，但在程序中除了顯示文本，如果希望獲得更多不同的結構化數據時，就可以使用langchain提供的輸出解析器（Output Parsers）來完成了。輸出解析器（Output Parsers）實際上就是結構化語言模型提供的響應處理工具類，其提供了如下兩個方法給開發者使用，也是這些響應類必須實現的兩個方法：

get_format_instructions() -> str ：返回一個包含語言模型如何格式化輸出的指令字符串。

invoke()-> Any：接受一個結構化言模型的響應對象，并將其解析為指定格式

Str輸出解析器

import os
from langchain_deepseek import ChatDeepSeek
from langchain.prompts import PromptTemplate# 初始化模型
os.environ['DEEPSEEK_API_KEY'] = "sk-e2xxx"
chat_model = ChatDeepSeek(model="deepseek-chat",temperature=0.4,max_tokens=None,timeout=None,max_retries=2,)# 創建提示模板
prompt_template = PromptTemplate(input_variables=["context"],template="基于給定的文案，以幽默詼諧的風格生成一段回答文本：{context}",
)# 使用模型生成文本
context = "成都今天出太陽了，天氣真好，我們翹班出去玩吧。"
prompt = prompt_template.format(context=context)
result = chat_model.invoke(prompt)
print(result)

回答內容很長，但是我們需要的只有content那串。引入StrOutputParser，把返回的結果，經過解析，就只有文本結果內容了

...
from langchain_core.output_parsers import StrOutputParser
res = StrOutputParser().invoke(input=result)
print(res)

List輸出解析器

import os
from langchain_deepseek import ChatDeepSeek# 初始化模型
os.environ['DEEPSEEK_API_KEY'] = "sk-e24324xxx"
chat_model = ChatDeepSeek(model="deepseek-chat",temperature=0.4,max_tokens=None,timeout=None,max_retries=2,)
from langchain_core.output_parsers import CommaSeparatedListOutputParser
from langchain_core.prompts import PromptTemplateparser = CommaSeparatedListOutputParser()prompt = PromptTemplate.from_template(template="請列出5個{item}的不同叫法.\n{format_instructions}\n",partial_variables={"format_instructions": parser.get_format_instructions()},
)messages = prompt.invoke({'item': '土豆'})
print(messages)result = chat_model.invoke(messages)
res = parser.invoke(result)
print(res)"""
text='請列出5個土豆的不同叫法.\nYour response should be a list of comma separated values, eg: `foo, bar, baz` or `foo,bar,baz`\n'
['馬鈴薯', '洋芋', '土豆', '薯仔', '地蛋']
"""

Json輸出解釋器

其他內容大差不差，把 CommaSeparatedListOutputParser換成JsonOutputParser就行

from pydantic import BaseModel, Field
from langchain_core.output_parsers import JsonOutputParser
from langchain_core.prompts import PromptTemplateclass JsonParser(BaseModel):question: str = Field(description='問題')answer: str = Field(description='答案')parser = JsonOutputParser(pydantic_object=JsonParser)prompt = PromptTemplate(template="回答問題.\n{format_instructions}\n{query}\n",input_variables=["query"],partial_variables={"format_instructions": parser.get_format_instructions()},
)# print(parser.get_format_instructions())messages = prompt.invoke({'query': '講一個腦筋急轉彎的問題和答案。'})
response = chat_model.invoke(messages)
content = parser.invoke(response)
print(content) """
{'question': '什么東西越洗越臟？', 'answer': '水'}
"""

stream輸出解析器

如果輸出內容很長，一直等處理完才返回結果也不大好，比如我們正常使用在線大模型，它都是幾個字幾個字往外吐的，不是最后直接給答案。
這里就需要用到stream輸出解析器

import os
from langchain_deepseek import ChatDeepSeek# 初始化模型
os.environ['DEEPSEEK_API_KEY'] = "sk-e24xxx"
chat_model = ChatDeepSeek(model="deepseek-chat",temperature=0.4,max_tokens=None,timeout=None,max_retries=2,)from langchain_ollama.llms import OllamaLLM
from langchain_core.prompts import PromptTemplateprompt_template = PromptTemplate.from_template("你是一名名經驗豐富的{role}，{ability}，{prompt}")
messages = prompt_template.invoke({"role": "修仙小說作家", "ability": "熟悉各種神話傳說和修仙小說","prompt": "請你寫一部與牧神記類似的小說，要求：全書至少600章，每一章字數在8000字以上，劇情緊湊，各個角色的個性分明"})
print(messages)for chunk in chat_model.stream(messages):print(chunk, end="", flush=True)

或者這樣不好看，也可以用上面的字符串輸出解釋器來處理一下輸出內容

from langchain_core.output_parsers import StrOutputParser# 修改一下輸出這里
for chunk in chat_model.stream(messages):print(StrOutputParser().invoke(chunk), end="", flush=True)

到這里，就就開始慢慢幫我們寫小說了。

Cache

如果每次問同樣的，都調用大模型推理，那么會比較耗💰，可以把問題和答案記錄下來，以后遇到同樣的問題，則不必再使用大模型推理。

基于langchain提供的輸出緩存，讓LLM在遇到同一prompt時，直接調用緩存中的結果，也可以達到加速的效果。

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author : John
# @Time : 2025/02/27
# @File : langchain_cache.pyimport time
import redis
from langchain_openai import ChatOpenAI
from langchain_core.prompts import PromptTemplate
# from langchain_community.cache import InMemoryCache  # 把輸出緩存到內存中
from langchain_community.cache import RedisCache  # 把輸出緩存到Redis數據庫中
from langchain.globals import set_llm_cacheimport os
from langchain_deepseek import ChatDeepSeek# 初始化模型
os.environ['DEEPSEEK_API_KEY'] = "sk-e243xxxf"
chat_model = ChatDeepSeek(model="deepseek-chat",temperature=0.4,  # temperature 溫度值，數值越趨向0，回答越謹慎，數值越趨向1，回答則越腦洞大開，主要控制大模型輸出的創造力max_tokens=None,timeout=None,max_retries=2,)prompt_template = PromptTemplate.from_template("你是一個產品顧問。請給公司剛生產出來的 {production}，取一個好聽的名字和廣告語。")
messages = prompt_template.invoke({"production": "充電寶"})# 開啟緩存
redis = redis.Redis("localhost", port=6379, password="qwe123", db=2)
set_llm_cache(RedisCache(redis))timers = []
for _ in range(5):t1 = time.time()response = chat_model.invoke(messages)t2 = time.time()print(t2 - t1, response)timers.append(t2 - t1)print(timers)

可以看到輸出結果都是一致的。只有第一次真正請求了deepseek，花了65s獲得了結果，后面都是第一次結果保存到redis，從redis獲取的。